주조기법

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주조기법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 주조과정

2. 주조의 특성

3. 주조의 종류

4. 주조 기법

5. 원형 제작과 종류

6. 주형 재료와 배합

7. 주형 제작

8. core의 제작법

9. 구리합금의 주조 방안

10. 주조용 구리합금의 종류와 성질

11. 주조의 결함과 보수

본문내용

)안에 있다고 생각하고 core의 양끝을 지지해 줄 필요가 이으며 이 부분을 core print라 하고, 이 core print 가 놓을 곳을 받침부라 하며 상자를 core box라 하고 복잡한 형태일 경우 loose piece나 guide를 이용한다.
9. 구리합금의 주조 방안
황동계 주조에서는 아연의 함유량에 따라 수축률이나 응고 온도가 다르므로 원칙을 세우기가 어렵지만, 특히 유의할 점은 다음과 같다.
①용융액의 유입거리를 짧게 하고 단시간에 주입되도록 한다.
②아연의 증발에서 오는 슬랙이나 잡물을 방지하고 제거하여야 하며 수축 결함이 많으므로 주 의하여야 한다.
청동계의 주조방안도 황동계와 원칙적으로는 같지만 다음의 것을 주의할 필요가 있다.
①수축량이 많으므로 치수의 보정에 유의하고 용융액의 유동성이 불량하므로 주입속도를 빠르 게 한다.
②냉각속도를 고르게 조정하고 특히 인청동은 주입온도를 낮추고 주입속도를 빠르게 한다.
알루미늄 청동은 8～12%의 알루미늄이 들어있기 때문에 산화물의 발생이 심하고 수축률과 수소의 흡수력이 커서 기포가 생기기 쉽다.
①단시간에 주입하고 산화물이나 잡물을 분리 제거하여야 한다.
②용융액의 와류가 주형 안에 형성되지 않도록 하고 수축률에 주의하여야 한다.
10. 주조용 구리합금의 종류와 성질
1)청동 주조
청동(bronze)은 구리--주석계의 합금인 주석청동, 납청동, 인청동 등의 총칭이다.
bronze는 주조성이 좋으며 내식성, 내압성, 내마멸성이 좋은 특질을 가지고 있고, 구리합금 중에 가장 많은 양을 차지하고 있다.
구리--주석--아연계 합금은 gun metal 이라고도 하며 기계적 성질이 좋고 내해수성, 내마멸성이 우수하며, 88Cu--10Sn--2Zn 합금의 예를 들면 주석의 산화를 억제하고 유동성을 높이기 위하여 2% 아연을 첨가한 것이다. 아연은 산소와의 친화력이 강하고 산화물을 제거하며 수소의 흡수를 막아주는 효과가 있다.
구리--주석--납--아연계 합금은 아연량을 늘려 내압성을 높이며 납의 양에 따라 인장강도, 연신율 충격값, 고온 강도 등이 결정되는 것으로, 예를 들면 85Cu--5Sn--5Pb--5Zn 합금은 산화물이나 gas가 적은 좋은 용액을 얻는다.
2)인청동 주조
인청동(phosphor bronze)은 구리--주석계 합금의 강도, 내마멸성, 경도 등을 높이기 위해 소량의 인을 배합한 구리--주석--인의 합금인데 인이 많을수록 강도와 내마멸성이 높으며 연성은 적어진다.
주조용 인청동은 9～15%의 주석과 0.05～0.5%의 인을 함유한 합금으로 내식성, 내마멸성, 강도, 경도가 다른 bronze보다 좋으나 압탕(riser)효과가 나쁘며 수축공과 편석이 생기기 쉽다.
3)황동 주조
황동(brass)은 구리--아연의 합금으로서 소량의 주석, 알루미늄을 첨가할 때가 있다. 보통 70Cu--30Zn 합금인 7 : 3 황동과 60Cu--40Zn합금인 6 : 4 황동이 있다. 황동 주조는 청동보다는 못하지만 내식성과 내마멸성이 좋고 고유한 색채를 가지며, 아연이 첨가되므로 청동보다 저려마다.
황동의 물리적, 화학적, 공업적 성질을 개선할 목적으로 망간, 납, 주석, 알룸늄, 철, 규소, 니켈 등을 첨가한 것을 특수 황동이라 한다.
4)고력 황동 주조
고력 황동(high-tensile brass)은 6 : 4 황동에 알루미늄, 철, 망간, 주석, 니켈등을 첨가하여 강인성, 내식성, 내마멸성을 높인 합금으로서 망간청동이나 망간황동으로 알려져 있다.
5)Aluminum bronze 주조
구리에 8～10%의 알루미늄을 함유한 합금을 기본으로 하고 6% 이하의 철, 7% 이하의 니켈과 필요에 따라 망간 등을 가한 합금이다.
arms bronze는 알루미늄--철--니켈--망간--구리의 합금으로 인장강도, 경도가 높고 내식성이 큰 aluminum bronze의 예이다.
6)Silzin 청동주조
이 합금은 주석 청동과 비슷하며 강도와 내해수성이 우수하다. 값비싼 주석을 사용하지 않는 것과, 주입 온도가 구리 합금 중 가장 낮고 주조성이 좋으며 bronze 대용품으로 사용된다.
11. 주조의 결함과 보수
용액을 주입한 후에도 여러 과정을 밟아서 완성된다.
①응고된 작품을 주형에서 꺼내어 코어와 주물사를 제거한다.
②탕구(sprue), 탕도(runner), 압탕(riser)등을 절단하고 재질에 맞는 열처리(heat treatment)를 한다.
③적절히 보수하며 표면을 정리하고 분리했을 경우는 조립 성형한다.
④화학, 기계적 성질을 시험하고 적절한 대책으로 보수한다.
주조의 결함으로는 용액을 주입할 때 주탕 불량(misrun), 용액 경계(cold shut), 개재물(inclusion), 기포(blow), 파임(scab)등이 있고 주형으로부터의 가스발산에 의한 기공, 가스에 의한 표면의 홈, 용액의 침입, 모래의 융착(fusion) 등과 수축공(shrinkage cavity), 균열(crack), core reise, 치수불량, sand hole, pin hold, 주물사와의 분리 불량, 지느러미, chill, shift 등이 있다.
주조의 보수는 주로 용접으로 처리하며, 용접이 끝나면 잔유 응력이나 용접부분의 재질 변화를 방지하기 위하여 풀림처리 등을 할 필요가 있다. 특히 분리된 것을 조립할 때에는, 치수와 분리위치를 확인한 후 형태에 결함이 없이 접합하여야 하며, 용접 부분의 그라인더에 의한 표면 처리도 무리가 없어야 한다. 주강은 보통 수분 함유량이 적은 저수소계의 용접봉을 사용하여 arc welding을 이용하고, 주철은 보통 니켈, 니켈-철, 니켈-크롬 등의 합금 용접봉으로 arc welding을 이용하고, 가공을 필요로 하는 보수에는 일부 또는 전체를 예열하여 gas welding을 한다. 기타 재료들은 보수의 형태나 성질에 따라 용접의 방법을 결정하고 표면 처리를 하여 완성한다.
재료나 형태 의도에 따라서 건성유 · 윤활유 · 방청유 처리, 산의 배합과 가열량에 따라 발색되는 부식효과, 금속용사, 진공증착, 화성처리, 금속침투, 코팅, 표면경화 등의 처리와, 연마에 의한 질감과 광택처리 등의 표현 주관이 구현된다.

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